田菁种子内生菌的分离及其促生功能研究

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tronsung123
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内生菌是可以与植物共生的内源微生物,内生菌通常具有特殊的促生特性,可以促进植物的生长。分离内生菌并开发其作为促生菌可以促进绿色环境友好型农业的发展,减少农业生产对环境的影响以及促进植物对环境的修复。针对禾谷类作物如玉米水稻,以及不同植物组织(如根茎)的内生菌的研究报道较多,但是植物种子内生菌的研究相对较少。本论文以普通田菁(Sesbania cannabina)种子作为实验对象,通过LB培养基和高氏一号培养基从田菁种子中分离纯化得到了81株内生菌菌株。扩增细菌16S r DNA序列和真菌转录间隔序列(internal transcribed spacer,ITS)以进行系统发育分析。检测可培养菌株多项促生特性如生长素产量、无机磷溶解能力、铁载体分泌能力和ACC脱氨酶活性。结合促生菌株的促生特性,通过菌液浸种发芽试验、平板对峙实验、蛭石盆栽实验筛选具有应用潜力的促生功能菌株。主要的研究结果如下:(1)种子内生菌的分离和促生特性鉴定:从田菁种子中共分离得到81株内生菌,分属于四属。其相对丰度分别为Azorhizobium占比46.9%,Bacillus占比45.7%,Rhodotorula和Cellulosimicrobium分别占比4.9%和2.5%。内生菌中可合成IAA的占比41.97%,49.38%内生菌具溶解无机磷能力,69.14%的内生菌有ACC脱氨酶活性,仅1.23%的内生菌可分泌铁载体。(2)种子内生菌对种子萌发的促生效果检测:内生菌SC45、SC60、SC59、SC17菌株可提高田菁种子活力系数,提高比例分别为13.3%、14.1%、29.9%、26.7%。SC60和SC17菌株浸种可显著促进胚根的发育,胚根占比提高了29.5%和13%。内生菌浸种发芽试验证明,Bacillus SC60可合成生长素和ACC脱氨酶,其溶解无机磷产量可达207.88 mg/L。试验表明,内生菌浸种可以提高种子活力,促进胚根发育,可筛选内生菌作为潜在促生菌应用于农业生产。(3)种子内生菌对植物病原菌的拮抗性:可分泌铁载体的内生菌SC45对马铃薯立枯丝核菌的拮抗率可达60.38%,对黄瓜灰霉的拮抗率达28.26%。且发酵液对香蕉尖孢镰刀菌有一定的抑制作用。SC45可以用于植物病害的生物防治。(4)内生菌对植物抗重金属胁迫的影响:接种金属铜耐受性内生菌SC35可以提高铜胁迫下植物的叶绿素含量。双接种SC35和根瘤菌Ensifer alkalisoli YIC4027可以促进田菁生长发育,提高田菁的生物量。SC35可以用于改善铜胁迫下植物的生长发育,与根瘤菌双接种促生效果更佳。
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